Sr Examen

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Gráfico de la función y = -x^4-x^3-x^2-x-1

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

mostrar?

Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
          4    3    2        
f(x) = - x  - x  - x  - x - 1
$$f{\left(x \right)} = \left(- x + \left(- x^{2} + \left(- x^{4} - x^{3}\right)\right)\right) - 1$$
f = -x - x^2 - x^4 - x^3 - 1
Gráfico de la función
Puntos de cruce con el eje de coordenadas X
El gráfico de la función cruce el eje X con f = 0
o sea hay que resolver la ecuación:
$$\left(- x + \left(- x^{2} + \left(- x^{4} - x^{3}\right)\right)\right) - 1 = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Solución no hallada,
puede ser que el gráfico no cruce el eje X
Puntos de cruce con el eje de coordenadas Y
El gráfico cruce el eje Y cuando x es igual a 0:
sustituimos x = 0 en -x^4 - x^3 - x^2 - x - 1.
$$-1 + \left(\left(\left(- 0^{4} - 0^{3}\right) - 0^{2}\right) - 0\right)$$
Resultado:
$$f{\left(0 \right)} = -1$$
Punto:
(0, -1)
Extremos de la función
Para hallar los extremos hay que resolver la ecuación
$$\frac{d}{d x} f{\left(x \right)} = 0$$
(la derivada es igual a cero),
y las raíces de esta ecuación serán los extremos de esta función:
$$\frac{d}{d x} f{\left(x \right)} = $$
primera derivada
$$- 4 x^{3} - 3 x^{2} - 2 x - 1 = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
$$x_{1} = - \frac{\sqrt[3]{\frac{135}{64} + \frac{15 \sqrt{6}}{16}}}{3} - \frac{1}{4} + \frac{5}{16 \sqrt[3]{\frac{135}{64} + \frac{15 \sqrt{6}}{16}}}$$
Signos de extremos en los puntos:
                                                                                                                       2                                                           3                                                           4                                                    
            ________________                                   /           ________________                           \    /           ________________                           \    /           ________________                           \                                    ________________ 
           /            ___                                    |          /            ___                            |    |          /            ___                            |    |          /            ___                            |                                   /            ___  
          /  135   15*\/ 6                                     |         /  135   15*\/ 6                             |    |         /  135   15*\/ 6                             |    |         /  135   15*\/ 6                             |                                  /  135   15*\/ 6   
       3 /   --- + --------                                    |      3 /   --- + --------                            |    |      3 /   --- + --------                            |    |      3 /   --- + --------                            |                               3 /   --- + --------  
   1   \/     64      16                  5                3   |  1   \/     64      16                  5            |    |  1   \/     64      16                  5            |    |  1   \/     64      16                  5            |               5               \/     64      16     
(- - - --------------------- + ------------------------, - - - |- - - --------------------- + ------------------------|  - |- - - --------------------- + ------------------------|  - |- - - --------------------- + ------------------------|  - ------------------------ + ---------------------)
   4             3                     ________________    4   |  4             3                     ________________|    |  4             3                     ________________|    |  4             3                     ________________|            ________________             3           
                                      /            ___         |                                     /            ___ |    |                                     /            ___ |    |                                     /            ___ |           /            ___                          
                                     /  135   15*\/ 6          |                                    /  135   15*\/ 6  |    |                                    /  135   15*\/ 6  |    |                                    /  135   15*\/ 6  |          /  135   15*\/ 6                           
                               16*3 /   --- + --------         |                              16*3 /   --- + -------- |    |                              16*3 /   --- + -------- |    |                              16*3 /   --- + -------- |    16*3 /   --- + --------                          
                                  \/     64      16            \                                 \/     64      16    /    \                                 \/     64      16    /    \                                 \/     64      16    /       \/     64      16                             


Intervalos de crecimiento y decrecimiento de la función:
Hallemos los intervalos donde la función crece y decrece y también los puntos mínimos y máximos de la función, para lo cual miramos cómo se comporta la función en los extremos con desviación mínima del extremo:
La función no tiene puntos mínimos
Puntos máximos de la función:
$$x_{1} = - \frac{\sqrt[3]{\frac{135}{64} + \frac{15 \sqrt{6}}{16}}}{3} - \frac{1}{4} + \frac{5}{16 \sqrt[3]{\frac{135}{64} + \frac{15 \sqrt{6}}{16}}}$$
Decrece en los intervalos
$$\left(-\infty, - \frac{\sqrt[3]{\frac{135}{64} + \frac{15 \sqrt{6}}{16}}}{3} - \frac{1}{4} + \frac{5}{16 \sqrt[3]{\frac{135}{64} + \frac{15 \sqrt{6}}{16}}}\right]$$
Crece en los intervalos
$$\left[- \frac{\sqrt[3]{\frac{135}{64} + \frac{15 \sqrt{6}}{16}}}{3} - \frac{1}{4} + \frac{5}{16 \sqrt[3]{\frac{135}{64} + \frac{15 \sqrt{6}}{16}}}, \infty\right)$$
Puntos de flexiones
Hallemos los puntos de flexiones, para eso hay que resolver la ecuación
$$\frac{d^{2}}{d x^{2}} f{\left(x \right)} = 0$$
(la segunda derivada es igual a cero),
las raíces de la ecuación obtenida serán los puntos de flexión para el gráfico de la función indicado:
$$\frac{d^{2}}{d x^{2}} f{\left(x \right)} = $$
segunda derivada
$$- 2 \left(6 x^{2} + 3 x + 1\right) = 0$$
Resolvermos esta ecuación
Soluciones no halladas,
tal vez la función no tenga flexiones
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\left(- x + \left(- x^{2} + \left(- x^{4} - x^{3}\right)\right)\right) - 1\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\left(- x + \left(- x^{2} + \left(- x^{4} - x^{3}\right)\right)\right) - 1\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota horizontal a la derecha
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función -x^4 - x^3 - x^2 - x - 1, dividida por x con x->+oo y x ->-oo
$$\lim_{x \to -\infty}\left(\frac{\left(- x + \left(- x^{2} + \left(- x^{4} - x^{3}\right)\right)\right) - 1}{x}\right) = \infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota inclinada a la izquierda
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(- x + \left(- x^{2} + \left(- x^{4} - x^{3}\right)\right)\right) - 1}{x}\right) = -\infty$$
Tomamos como el límite
es decir,
no hay asíntota inclinada a la derecha
Paridad e imparidad de la función
Comprobemos si la función es par o impar mediante las relaciones f = f(-x) и f = -f(-x).
Pues, comprobamos:
$$\left(- x + \left(- x^{2} + \left(- x^{4} - x^{3}\right)\right)\right) - 1 = - x^{4} + x^{3} - x^{2} + x - 1$$
- No
$$\left(- x + \left(- x^{2} + \left(- x^{4} - x^{3}\right)\right)\right) - 1 = x^{4} - x^{3} + x^{2} - x + 1$$
- No
es decir, función
no es
par ni impar